60 מיליון שנים של שינויי אקלים הניעו את האבולוציה והמגוון של הזוחלים

שחזור אמנותי של קרינה מסתגלת של הזוחלים במערכת אקולוגית יבשתית במהלך התקופה החמה ביותר בתולדות כדור הארץ. תמונה מתארת ​​אריתרוסוציד מסיבי, גדול ראש וטורף (קרוב יחסית לתנינים ודינוזאורים) וזוחל גולש זעיר לפני כ-240 מיליון שנה. האריתרוסוצ’יד רודף אחרי הזוחל הגולש והוא מניע את עצמו באמצעות גולגולת מאובנת של דימטרודון (אב קדמון של יונקים קדומים) שנכחד בעמק נהר חם ויבש. קרדיט: הנרי שארפ

לפני קצת יותר מ-250 מיליון שנים, במהלך סוף תקופת הפרמיאן ותחילת הטריאס, עשו לזוחלים מסיבת יציאה מטורפת.

קצבי האבולוציה והמגוון שלהם החלו להתפוצץ, מה שהוביל למגוון מסחרר של יכולות, תוכניות גוף ותכונות, ועוזר לבסס היטב הן את השושלות שנכחדו והן את אלו שעדיין קיימות כיום כאחת מקבוצות החיות המצליחות והמגוונות ביותר בעולם. ראה אי פעם. במשך הזמן הארוך ביותר, הפריחה הזו הוסברה בכך שהתחרות שלהם נמחקה על ידי שניים מאירועי ההכחדה ההמונית הגדולים ביותר (לפני 261 ו-252 מיליון שנים בערך) בהיסטוריה של כדור הארץ.

מחקר חדש בהנחיית הרווארד שכתב את ההסבר הזה על ידי שחזור האופן שבו השתנו גופם של זוחלים עתיקים ועל ידי השוואתו מול מיליוני שנים של שינויי אקלים.

המעבדה של הפליאונטולוגית של הרווארד סטפני פירס מראה שהאבולוציה והגיוון המורפולוגיים שנראו בזוחלים מוקדמים לא רק התחילו שנים לפני אירועי ההכחדה ההמונית הללו אלא נבעו ישירות ממה שגרם להם מלכתחילה – עליית הטמפרטורות העולמיות עקב שינויי אקלים.

“אנחנו מציעים שיש לנו שני גורמים מרכזיים במשחק – לא רק ההזדמנות האקולוגית הפתוחה הזו שתמיד חשבו על ידי כמה מדענים – אלא גם משהו שאף אחד לא העלה עליו קודם לכן, והוא ששינויי האקלים בעצם הפעילו ישירות את התגובה ההסתגלותית. של זוחלים כדי לעזור לבנות את המגוון העצום הזה של תוכניות גוף חדשות והתפוצצות הקבוצות שאנו רואים בטריאס,” אמר טיאגו ר. סימיאס, פוסט-דוקטורט במעבדת פירס והמחבר הראשי של המחקר.

“בעיקרון, [rising global temperatures] הפעילו את כל הניסויים המורפולוגיים השונים האלה – חלקם שעבדו די טוב ושרדו מיליוני שנים עד היום, וחלקם אחרים שבעצם נעלמו כמה מיליוני שנים מאוחר יותר”, הוסיף סימוס.

בעיתון, שפורסם ביום שישי ב התקדמות המדעפורסים החוקרים את השינויים האנטומיים העצומים שהתרחשו בקבוצות זוחלים רבות, כולל מבשרי התנינים והדינוזאורים, בתגובה ישירה לשינויי אקלים גדולים שהתרכזו לפני 260 עד 230 מיליון שנים.

המחקר מספק מבט מקרוב על האופן שבו קבוצה גדולה של אורגניזמים מתפתחת בגלל שינויי אקלים, מה שרלוונטי במיוחד היום כשהטמפרטורות עולות ללא הרף. למעשה, קצב הפחמן הדו חמצני המשתחרר לאטמוספירה כיום הוא בערך פי תשעה ממה שהיה במהלך מסגרת הזמן שהגיעה לשיאה בהכחדה ההמונית הגדולה ביותר מונעת על ידי שינויי אקלים בכל הזמנים לפני 252 מיליון שנה: ההכחדה ההמונית הפרמית-טריאסית.

“לשינויים עיקריים בטמפרטורה הגלובלית יכולות להיות השפעות דרמטיות ומשתנות על המגוון הביולוגי”, אמרה סטפני אי פירס, פרופסור חבר לביולוגיה אורגניזמית ואבולוציונית תומאס ד’ קאבוט ואוצרת פליאונטולוגיה של בעלי חוליות במוזיאון לזואולוגיה השוואתית. “כאן אנו מראים שעליית הטמפרטורות במהלך תקופת הפרמיאן-טריאס הביאה להכחדה של בעלי חיים רבים, כולל רבים מאבותיהם של היונקים, אך גם עוררה את האבולוציה הנפיצה של אחרים, במיוחד הזוחלים שהמשיכו לשלוט בתקופת הטריאס.”

המחקר כלל קרוב לשמונה שנים של איסוף נתונים ולקח מנה כבדה של עבודת צילום, סריקת CT והמון חותמות דרכון כשסימס נסע ליותר מ-20 מדינות ולמעלה מ-50 מוזיאונים שונים כדי לצלם סריקות ותמונות של יותר מ-1,000 זוחלים. מאובנים.

עם כל המידע, החוקרים יצרו מערך נתונים נרחב שנותח בשיטות סטטיסטיות מתקדמות כדי לייצר דיאגרמה הנקראת עץ זמן אבולוציוני. עצי זמן מגלים כיצד זוחלים מוקדמים היו קשורים זה לזה, מתי נוצרו השושלות שלהם לראשונה, וכמה מהר הם התפתחו. לאחר מכן שילבו אותו עם נתוני טמפרטורה גלובליים מלפני מיליוני שנים.

הגיוון בתוכניות גוף הזוחלים החל כ-30 מיליון שנה לפני ההכחדה הפרמית-טריאסית, מה שהבהיר שהשינויים הללו לא הופעלו על ידי האירוע כפי שחשבו בעבר. אירועי ההכחדה אכן עזרו להכניס אותם להילוך.

מערך הנתונים הראה גם שעליות בטמפרטורות גלובליות, שהחלו לפני כ-270 מיליון שנים ונמשכו עד לפני 240 מיליון שנים לפחות, עוקבות אחריהם שינויים מהירים בגוף ברוב שושלת הזוחלים. לדוגמה, כמה מהחיות הגדולות יותר בעלי הדם הקר התפתחו לקטנות יותר כדי שיוכלו להתקרר בקלות רבה יותר; אחרים התפתחו לחיים במים עבור אותה השפעה. הקבוצה האחרונה כללה כמה מהצורות המוזרות ביותר של זוחלים שימשיכו להיכחד כמו זוחל ימי ענק וארוך צוואר שחשבו פעם שהוא מפלצת לוך נס, יצור זעיר דמוי זיקית עם גולגולת דמוית ציפור. ומקור, וזוחל גולש הדומה לשממית עם כנפיים. זה כולל גם את אבותיהם של זוחלים שעדיין קיימים היום כמו צבים ותנינים.

זוחלים קטנים יותר, שהולידו את הלטאות והטואטרות הראשונות, הלכו בדרך שונה מאחיהם הזוחלים הגדולים. קצב האבולוציה שלהם הואט והתייצב בתגובה לעליית הטמפרטורות. החוקרים מאמינים שזה היה בגלל שהזוחלים בעלי הגוף הקטן כבר היו מותאמים טוב יותר לחום העולה מכיוון שהם יכולים לשחרר בקלות רבה יותר חום מגופם בהשוואה לזוחלים גדולים יותר כשהטמפרטורות התחממו מהר מאוד מסביב לכדור הארץ.

החוקרים אומרים שהם מתכננים להרחיב את העבודה הזו לחקור את ההשפעה של קטסטרופות סביבתיות על התפתחותם של אורגניזמים עם מגוון מודרני בשפע, כמו הקבוצות העיקריות של לטאות ונחשים.


האם קרינות אדפטיביות עיצבו את התפתחות הזוחלים?


עוד מידע:
Tiago R. Simões, משברי אקלים עוקבים בעבר העמוק הניעו את האבולוציה המוקדמת ואת הקרינה של זוחלים, התקדמות המדע (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abq1898. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq1898

מסופק על ידי אוניברסיטת הרווארד

צִיטָטָה: 60 מיליון שנים של שינויי אקלים הניעו את האבולוציה והמגוון של זוחלים (2022, 19 באוגוסט) אוחזרו ב-20 באוגוסט 2022 מ-https://phys.org/news/2022-08-million-years-climate-drove-evolution.html

מסמך זה כפוף לזכויות יוצרים. מלבד כל עסקה הוגנת למטרת מחקר או מחקר פרטי, אין לשכפל חלק ללא אישור בכתב. התוכן מסופק למטרות מידע בלבד.

Leave a Comment